2023年3月，3D打印機(jī)和激光光源開發(fā)商3DM Digital Manufacturing宣布推出一項新技術(shù)，通過調(diào)整他們的選擇性激光燒結(jié)（SLS）3D打印激光器，就可以與特定的材料或應(yīng)用程序一起工作。

與二氧化碳或光纖光束相比，3DM的可定制激光器據(jù)稱可以在更短的交貨時間內(nèi)產(chǎn)生更高分辨率的部件，并增強(qiáng)機(jī)械性能。該公司已經(jīng)在研發(fā)環(huán)境中充分優(yōu)化了其技術(shù)，現(xiàn)在正準(zhǔn)備通過推出自己的專有設(shè)備將其推向市場。一旦發(fā)布，這些產(chǎn)品有望促進(jìn)各種3D打印應(yīng)用案例，其中個性化定制是關(guān)鍵。

3DM Digital Manufacturing的核心技術(shù)是該公司專門為3D打印開發(fā)的半導(dǎo)體激光器。這使得該公司能夠有效地將多達(dá)六個激光器組合成一個光束，以提高光束功率和打印速度。

（圖片來源：3DM Digital Manufacturing）

“我們的獨(dú)特之處在于我們制造自己的激光器，”3DM數(shù)字制造公司首席執(zhí)行官Ido Eylon解釋稱，“我們不使用二氧化碳激光器或光纖激光器等類似的東西，我們真正生產(chǎn)自己的激光器，允許用戶能夠利用上與塑料材料最匹配的特定波長。”

雖然3DM名義上于2016年在以色列成立，但其技術(shù)的根源還要追溯到其大股東Daniel Majer博士的背景上。作為以色列魏茨曼科學(xué)研究所（Weizmann Institute of Science）的畢業(yè)生，這位3DM創(chuàng)始人在光電部件研發(fā)方面花了30年的時間，同時也從事激光開發(fā)，并花了近10年的時間來研究3D打印。

在Majer研究的基礎(chǔ)上，3DM現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)出一種即將投放上市的激光器，它能夠使聚合物粉末的熔化速度比現(xiàn)有打印技術(shù)快10倍。更重要的是，該技術(shù)能夠?qū)�熱塑性塑料增材制造的分辨率提升至遠(yuǎn)高于當(dāng)前領(lǐng)先打印機(jī)的部件，從而為工業(yè)3D打印開辟新的市場。

3DM認(rèn)為，3D打印可以在全球聚合物材料制造市場中占據(jù)更大的份額。而當(dāng)下，盡管技術(shù)創(chuàng)新不足使得工業(yè)3D打印“只占據(jù)這個市場的百分之幾”，但該公司表示，其技術(shù)的低成本和高可擴(kuò)展性有潛力改變這一現(xiàn)狀。

3DM最初是Terralab Ventures的孵化器公司，Terralab Ventures目前仍持有3DM的23％股份。3DM后來也已經(jīng)分拆出來，并在以色列證券交易所上市。該公司于2021年6月完成IPO上市，并將1300萬美元資金用于推出其第一批商業(yè)產(chǎn)品。

3DM的專利激光器究竟與市場上的其他激光器有什么不同呢？

光源本身基本上是由一組比米粒還小的微型量子級聯(lián)激光器（QCL）形成的。每一個光源都能發(fā)射幾瓦的能量，其波長可以實(shí)現(xiàn)定制，以適應(yīng)給定的材料和零件層的排列方式。

與傳統(tǒng)的固定波長的CO2激光器不同，3DM公司表示，他們的技術(shù)可以更有效（可能更快）地吸收激光。該公司還指出，其激光生產(chǎn)的零件具有非常高的表面光潔度；其預(yù)期波長的靈活性，也使其與更廣泛的材料兼容。

從本質(zhì)上來看，3DM其實(shí)是將其激光器固定在由冷卻機(jī)構(gòu)、驅(qū)動器和透鏡組成的組件上，形成激光模塊，從而將其變成了一種可銷售的產(chǎn)品。其中一些可以組合成一個光束單元，能夠在3D打印期間在給定粉末上創(chuàng)建第一個多波長點(diǎn)，并能夠?qū)懭氩糠謳缀螆D形。依次將四個波束單元組合在一起，以創(chuàng)建一個3DM打印頭。

在產(chǎn)品的第一次迭代中，該公司將四個激光打印頭組合在一起，使用拼接算法確保區(qū)域之間沒有間隙。也就是說，該公司表示其方法是可擴(kuò)展的，引入更多光束可能會提高3D打印速度。在第三方測試中，該技術(shù)甚至生產(chǎn)出了機(jī)械性能優(yōu)于其他領(lǐng)先SLS打印機(jī)的部件。

此外，與更便宜的光纖激光器相比，3DM的技術(shù)還能夠?qū)崿F(xiàn)更長的波長，而不需要增材制造來確保激光相互作用。據(jù)悉，該公司的激光器可以在中紅外光譜中的任何波長發(fā)射，使其能夠匹配任何熱塑性塑料的吸收特性，并允許采用者為給定的用例選擇最經(jīng)濟(jì)的原料。

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